Горная промышленность является одной из наиболее капиталоемких и трудоемких отраслей экономики. Эффективность капитальных вложений на строительство и реконструкцию горных предприятий, и рациональное использование трудовых ресурсов зависят от правильного нахождения наиболее оптимальных проектных решений.
Для принятия оптимальных проектных решений при проектировании горных предприятий необходимо знание теории проектирования и высокая научно-техническая и инженерная квалификация проектировщиков и производственников.
Одной из главных задач проектирования горных предприятий является определение их качественных характеристик и количественных параметров, соответствующих горно-геологическим условиям месторождения и обеспечивающих вместе с тем наилучшие экономические показатели разработки этого месторождения.
Над решением сложных инженерных вопросов проектирования горных предприятий работали ведущие ученые горной науки.
Еще в ХVШ в. появились первые работы в области применения аналитических методов к решению отдельных вопросов горного производства (труды ).
В конце XIX в. и в начале XX в. трудами , , и др. были заложены основы теории проектирования горных предприятий.
Важное направление в горной науке - аналитическое определение некоторых основных параметров горных предприятий было заложено в трудах (Аналитический курс горного искусства, 1929г.). Дальнейшее развитие это направление получило в работах , , , и многих других. В работах этих авторов качественные и количественные параметры определялись локально и редко комплексно аналитическими и вариантными методами. Иногда применялись комбинированные методы в сочетании аналитического и вариантного методов.
Возникла необходимость локализации исследуемых объектов при постоянных и заданных параметрах других взаимосвязанных объектов. Развитие современных методов операционных исследований позволило подойти с новых позиций к решению сложных и многовариантных задач проектирования горных предприятий. С применением ЭВМ появилась возможность комплексной оптимизации одновременно многих качественных и количественных параметров.
В 70-80-х годах ХХ столетия проф. , и др. были разработаны методы поэтапного проектирования горных предприятий.
Удовлетворение потребностей народного хозяйства в угле и воспроизводство выбывающих объектов угольной промышленности требуют строительства новых, расширения, реконструкции и технического перевооружения существующих предприятий (табл. 1).
К новому строительству шахт в угольной промышленности относится строительство:
- угольных (сланцевых) шахт на новом участке месторождения (горном отводе); вторых и последующих очередей предприятий, если ввод их в эксплуатацию предусмотрен первоначально утвержденным проектом.
К расширению действующих предприятий относится строительство вторых и последующих очередей действующего предприятия по новому проекту.
Расширение производится с целью увеличения производственной мощности действующего предприятия в более короткие сроки и при меньших удельных затратах по сравнению с созданием аналогичных мощностей путем нового строительства.
К реконструкции угольных (сланцевых) шахт относятся:
- объединение полей (горных отводов) нескольких шахт путем создания единой схемы капитальных и подготовительных выработок и единого технологического комплекса поверхности, имея в виду частичное использование действующих основных производственных фондов (очистные забои, транспортное и очистное оборудование, подъездные дороги, ЛЭП и связи и др.); совершенствование способа вскрытия, систем разработки и схем подготовки запасов угля (сланца) к отработке, общешахтной вентиляции и подземного транспорта за счет проходки дополнительных шахтных стволов, переоборудования основных и вспомогательных технологических звеньев.
К техническому перевооружению действующих предприятий относится осуществление в соответствии с планом технического развития шахт по проектам и сметам на отдельные объекты или виды работ комплекса мероприятий (без расширения имеющихся производственных площадей) по повышению до современных требований технического уровня отдельных участков производства, агрегатов, установок.
В угольной промышленности такими работами являются:
- мероприятия по внедрению новых более прогрессивных способов подготовки шахтного поля, системы разработки пласта, горизонта, механизации очистных и подготовительных работ; строительство сооружений, связанных с установкой оборудования, обеспечивающего увеличение производительности (пропускной способности) основных технологических звеньев (процессов); замена подъемных машин и сосудов на более мощные с соответствующей заменой транспортного оборудования технологического комплекса без расширения площадей зданий на шахтной поверхности; внедрение автоматизированных систем управления и контроля, применение радио, телефона, телевидения, ЭВМ в управлении производством; модернизация и техническое переустройство систем и установок по охране окружающей среды, отопительных и вентиляционных систем; внедрение средств механизации транспортных и погрузо-разгрузочных средств на действующих шахтах; строительство на действующих шахтах комплексов для закладки выработанного пространства; мероприятия по улучшению условий труда, техники безопасности и промышленной санитарии.
К поддержанию мощностей на действующих предприятиях относятся мероприятия по постоянному возобновлению выбывающих в процессе производственной деятельности основных фондов, в том числе:
- подготовка новых горизонтов (блоков); вскрытие и подготовка уклонных и бремсберговых полей и проведение отдельных горных выработок на действующих горизонтах; мероприятия по расконсервации запасов (если они не включены в проект реконструкции); устройство отвалов породы, прудов-накопителей, шламохранилищ, хвостохранилищ и их расширение; мероприятия, направленные на повышение безопасных условий труда (если эти мероприятия не предусмотрены в проекте реконструкции или планами технического перевооружения).
Большая часть капитальных вложений в угольную промышленность производится с целью простого воспроизводства основных фондов и поддержания мощностей действующих предприятий. Так, в 1966—1983 гг. почти 75 % введенных на новых и действующих шахтах мощностей были предназначены для компенсации выбывших мощностей.
Рекомендуемая литература: основная [1-3, 6], дополнительная [7-10].
Контрольные задания для СРМ (тема 1) [1-6]
1. Основные понятия и термины.
2. История создания и развития научных основ и методов проектирования шахт.
3. Основные способы развития шахтного фонда.
Раздел 2. Организация проектирования шахт
Тема 2 Организация проектирования шахт (3 часа)
План лекции
1. Понятие о проектировании
2. Основные направления совершенствования проектирования
3. Типовое проектирование
4. Основные принципы организация проектных работ
5. Этапы проектирования
6. Экспертиза и утверждение предпроектной и проектной документации
7. Основные нормативные и директивные материалы
Для того, чтобы начать строительство, расширение, реконструкцию или техническое переоснащение горного предприятия, вести те или иные горно-капитальные, строительные и монтажные работы, необходимо разработать соответствующий проект.
Проект — это графическое и текстовое описание будущего объекта (процесса или элемента), обеспечивающее возможность в предписанное время при использовании соответствующих средств создать упомянутый объект в натуральном виде.
Проект строительства или реконструкции шахты представляет собой полный комплект технической документации, которая содержит детальное описание и графическое изображение совокупности обоснованных решений по:
- вскрытию месторождения, его частей и пластов; подготовке и системам разработки угольных пластов; строительству зданий и сооружений на поверхности и под землей; доставке людей, угля, породы, оборудования и материалов; вентиляции, водоотливу и созданию безопасных и комфортных условий ведения всех горных работ и процессов; энерго-, тепло - и водоснабжению; охране природы; организации труда, управлению и экономике.
Проектированием называется разнородная деятельность по:
- конструированию целесообразных в конкретных горно-геологических условиях вариантов технологической схемы шахты и ее элементов; обоснованию и оптимизации их параметров; расчету производительности производственных процессов и пропускной способности технологических звеньев; детальному описанию и графическому изображению всех рассматриваемых и окончательно принятых решений.
Проектирование представляет собой совокупность решений так называемых инженерных задач. Задача возникает всякий раз, когда нужно перейти от одного состояния к другому. Задачей может быть выплавка металла из руды, получение цемента из камня, добыча полезного ископаемого из недр земли, получение электроэнергии и др. У любой задачи есть начальные условия - вход и тот результат, который нужно получить, - выход. Решением инженерной задачи является создание объекта, процесса или элемента, которое, используя законы природы, может перевести состояние входа в состояние выхода.
Шахты с точки зрения проектирования и управления являются сложными системам, так как включают множество разнофункциональных технологических элементов, объединенных в виде упорядоченной структуры:
· очистные и подготовительные забои,
· транспорт и подъем;
· проветривание;
· поддержание и ремонт горных выработок;
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 |
